Breve descripción

La desalinización es el proceso tecnológico de separación de sales minerales disueltas e impurezas del agua salina (agua de mar o subterránea salobre) para producir agua potable limpia. Destacada en manuales de tecnología básica y en “El Libro” como una tecnología de supervivencia indispensable, la desalinización permite el asentamiento humano y la agricultura en regiones costeras áridas o en escenarios de reconstrucción sin acceso a fuentes de agua dulce.

Uso / Función

• Producción de agua potable: Transformación de agua de mar no potable (~35.000 ppm de sales disueltas) en agua apta para el consumo humano (<500 ppm).
• Riego agrícola: Obtención de agua limpia para cultivos sensibles a la salinidad del suelo.
• Procesos industriales: Suministro de agua pura para calderas, síntesis química y productos farmacéuticos.
• Escala: Destiladores solares domésticos, plantas térmicas comunitarias e instalaciones industriales municipales.

Principio de funcionamiento

La separación del agua de la sal se basa principalmente en el cambio de fase (evaporación térmica) o en la filtración por membrana selectiva:

1. Destilación térmica (Cambio de fase):
   • El agua salada se calienta en un recipiente cerrado (Caldera o bandeja).
   • Las moléculas de agua ($H_2O$) se vaporizan al alcanzar su punto de ebullición (o mediante radiación solar), mientras que los iones de sal disueltos ($Na^+$, $Cl^-$) permanecen en el concentrado líquido (salmuera).
   • El vapor puro asciende, entra en contacto con una superficie de condensación más fría y se convierte en gotas de agua dulce limpia que se recogen en un depósito.
2. Ósmosis inversa (Separación por membrana):
   • Bombas de alta presión impulsan el agua salada contra una membrana polimérica semipermeable.
   • Los poros microscópicos de la membrana permiten el paso de las moléculas de agua pero retienen las moléculas e iones de sal de mayor tamaño.

Cómo implementar

1. Destilación solar / térmica simple:

   • Construir una bandeja poco profunda con fondo negro o material oscuro que absorba el calor.
   • Llenar la bandeja con agua de mar.
   • Cubrir con una lámina transparente e inclinada de Vidrio o plástico, sellando cuidadosamente los bordes.
   • Orientar el vidrio hacia el sol. Al evaporarse el agua, las gotas de condensación se deslizan por la cara inferior del vidrio inclinada hasta un canalón colector en el borde inferior.

2. Sistema con caldera a fuego y condensador:

   • Hervir agua de mar en una caldera metálica sellada (Caldera) mediante combustión de madera, carbón o calor solar concentrado.
   • Dirigir el vapor generado a través de un serpentín de Cobre sumergido en agua de mar fría (intercambiador de calor a contracorriente).
   • Recoger el agua dulce condensada a la salida del serpentín y purgar periódicamente la salmuera densa del fondo de la caldera para evitar incrustaciones de cal.

Materiales necesarios

• Captadores térmicos y recipientes: Lámina de Vidrio, depósitos absorbentes negros o calderas de Cobre / hierro.
• Tubería de condensación: Tubos de Cobre o acero inoxidable.
• Estructura e aislamiento: Tableros de Madera, mampostería o arcilla refractaria.
• Materia prima: Agua salina cruda.

Variantes y mejoras

• Destilador solar: Método de baja tecnología y consumo energético nulo accionado por radiación solar directa; produce de 2 a 5 litros diarios por metro cuadrado.
• Destilación por destello multietapa (MSF): Hace pasar salmuera caliente por cámaras de vacío sucesivas a presiones cada vez menores, provocando una evaporación instantánea (“flash”) con alta eficiencia energética.
• Destilación por compresión de vapor: Comprime mecánicamente el vapor producido para aumentar su temperatura y reutilizar su calor latente en la ebullición de más agua salada.

Límites y riesgos

• Alto consumo de energía: La destilación térmica requiere una elevada cantidad de calor (~2.3 MJ/kg de agua evaporada) salvo que se emplee calor residual o energía solar.
• Incrustación de minerales y corrosión: La salmuera hirviente corroe intensamente los metales y deposita incrustaciones de sulfato y carbonato cálcico en los tubos.
• Gestión de la salmuera: El vertido del concentrado salino de desecho (salmuera) debe gestionarse adecuadamente para evitar daños ecológicos en los hábitats marinos locales.